多测点对称四极测深联测布极施工方法及应用

宾金来，胡美兰，王 坤，何培良

（河北省地质工程勘查院，河北 保定 071000）

目前在山区开展的各种矿产资源的地质找矿工作中，常规的对称四极激电测深手段在实际找矿工作中应用仍然较为广泛，但因其独特的装置形式，其缺点也很明显，致使野外跑极工作量较大，加之山区地形起伏变化一般较大，它往往会导致测深布极较困难，导致工作效率低下，工作成本较高，经常造成实际生产费用超出项目预算费用，特别是在地形复杂区域更是如此。

随着时代的进步和仪器设备的快速发展，人们对传统对称四极测深布极方法提出了更多的要求，对明显制约本方法生产效率的施工不断进行了改进和探索，甚至探索出高效的替代方法，如结合采用中梯装置，采用联合测深装置(对称四极 + 中间梯度)[1]进行测深。但因对称四极激电测深方法解释理论成熟，异常形态较直观，且浅层分辨率较高，所以一般生产单位仍作为首选测深方法。

随着多通道电测仪的应用以及反演软件[2，3]的发展，硬软件均为对称四极测深布极施工方法的改进提供了有力支持，对明显制约生产效率的传统测深布极方法的革新提出新的解决思路。

多测点对称四极测深联测布极施工方法的应用，明显加快了生产进度，极大的提高了对称四极测深生产效率，同时在大极距时相邻测点能采用中梯装置进行测量，与不少学者进行的联合测深装置(对称四极 + 中间梯度)相近，能获取更多的深部地电信息，成效显著，具有较高的实用价值。

1 传统对称四极测深布极方法

对称四极激电测深是通过不断加大供电极距,依次探测由浅到深不同地层的视极化率等参数 ,研究地层电性的垂向变化，可大致解决地质断面和极化体空间分布问题，从而达到测深作用的一种探测手段，通常用于中梯装置等面积性测量的异常研究或专门的剖面研究工作。

传统对称四极测深布极方法是依次布设供电极，如通常采用的对数间隔测深极距AB/2：3m、6m、9m、15m、25m、40m、65m、100m、150m、220m、340m、500m、750m、1000m，施 工时按上述距离由近至远布设供电极(见图1)，A极按A1、A2、A3A…14，B极按B1、B2、B3…B14顺序依次布设供电极，完成测量后，测量极和供电极四个电极均同时间、同方向平移一个测点间距到下一个测点的测量电极及最大供电极距的位置，完成最大供电极距测量后，供电极均回返至测深极距表中上一次远供电极距布设供电极，这样边收供电导线边按极距表中由大到小顺序布设供电极测量。实际工作中发现，深部340m以下极距虽然较稀，但实际布极时耗时较长，大部分时间耗费在布极的路程上，需160m至250m行程才布置1个测深极距进行测量。采用传统的对称四极测深施工方法，一般矿区每天最多完成2个测深点，地形不好时每天只能完成1个测深点。

图1 传统对称四极激电测深布极施工图

2 多测点对称四极测深联测布极施工方法

2.1 供电极联测布极施工方法

经过不断实验与改进布极施工方法，采用多测点对称四极测深联测布极施工方法，逐步加快了生产进度，极大的提高了对称四极测深生产效率，每天可完成4个测深点以上，在大极距时相邻测点能同时采用中梯装置进行测量，能获取更多的深部地电信息，成效显著。

多测点激电测深联测布极施工方法，在小极距时按传统测深布极方法施工，在大极距时按多测点激电测深联测布极方法施工，在原160m至250m极距路程中加测4～7个相邻测深点的测深极距点，不仅可取得对称四极测深数据，相邻测点能同时采用中梯装置进行测量，生产效率得到明显提高。

由图2可知，多测点激电测深联测布极施工方法中，A供电极分4个施工小组，在小极距时A供电极1组按传统方法布设A1、A2、A3…A11，完成测量后，与下组供电线接好后回返依次布设340m极距2、3…7测点的供电极，其他组直接奔赴各自的布极区段，即从上个极距的第一个测点布置导线至本组布极区段第一个测点后等待安排，未通知布极时将间断供电的供电线悬空安全放置。1组完成所有测点后2组开始测量，同1组一样依次完成本极距的1、2、3…7测点的供电极，2组完成后3组开始测量，同样的施工方法直至4个组完成所有极距测量；在小极距时，B供电极的第5组按B1、B2、B3…B11顺序依次布设供电极，至大极距时后依次布设340m极距1、2、3…7测点的供电极，5、6和7测点与500m极距1、2、3点同点位依次先后测量，测量完成后再布设500m、750m及1000m极距各测点供电极。B供电极也可据地形条件的难易程度划分成多个小组，方法可参照A供电极分组及施工方法，这样不仅可加快施工进度，同时也避免了劳动强度过大容易造成安全事故的隐患。

图2 多测点激电测深联测布极施工图

2.2 测量极布极施工方法

多通道电测仪的使用为本方法提供了极大的支持，据多通道电测仪通道数量和测量极距合理布置联测的测点数量，将联测的测点的不同测量极距的测量电极均同时布设好后，再布设测量导线至多通道电测仪，确认无误后记录好相应的测点和不同测量极距后再进行测量。

3 应用实例及优劣势分析

3.1 多测点测深布极方法应用实例及优势

在阜平县谢地异常查证项目中，初步对多测点测深联测布极方法进行了试验，明显的提高了测深工作效率。相对原有方法，在供电极AB布设过程中，减少了布极人员的移动距离，缩短了布极时间，大大减轻了布极人员的工作强度，工作效率提升明显，保证了野外的施工进度。多测点测深联测布极方法改变了以前按方位、距离布极的方法，改用预先读取不同测点各极距坐标，再存入GPS导航到布极点位。在采用多通道电测仪以后，可同时提供多测点中梯剖面、中梯测深[4，5]及对称四极测深数据，成为集多种装置特点于一身的电法多参数综合装置，多通道电测仪的使用不仅可快速地取得丰富的电法数据资料，同时也极大地缩短了总的测量时间，明显地减轻了测量人员的负担，极大地加快了测量速度，效果良好，后经其他测区不断改进，施工方法逐步完善。

多测点激电测深布极施工方法在地形条件不好地区优势更加明显，避免了多次往返布设供电导线；其次是改变以往粗放型的分组方法，其中一侧跑极由1个组改为4个组，每组2人，由原来5人增至8人，在人员增加不多的情况下成倍提高效率。

3.2 多测点测深布极方法劣势

虽然多测点测深布极方法优势明显，但对专业人员能力及素质有更高的要求，尤其是对测量人员的指挥协调能力有了更高的要求。布极分组的增多，增加了工作调度的难度，各组供电线联通后多带电状态，生产安全有更高要求。联测的各测点测量极的布极也增加了工作的复杂性，这就要求每个测点的不同极距的测量线缆及连接要标记清晰明确，杜绝容易出现的测量线缆的混乱。

4 结论

（1）在山区开展电法工作，多测点对称四极测深联测布极施工方法是提高生产效率的一个关键，在地形起伏较大的山区应用此方法效果更加明显。多通道电测仪的使用，为多测点对称四极测深联测布极方法的实施提供了方便，在多个电测深点上可同时（连续）观测，大幅降低了总的观测时间，提高工作效率。

（2）多测点对称四极测深联测布极施工方法不仅可大幅提高工作效率，同时也可取得丰富的电法数据资料，具有较高的实用价值。联测布极施工方法的应用，明显地缩短了布极人员布设导线路程，减轻了布极人员的负担，避免了多次往返穿越地形危险地段，在安全生产方面也具有重要意义。